(57)【要約】  発明は、動力車両（１）を駐車スペース内に動かすための方法に関し、駐車スペースでの開始地点（１１）から目的地点（１２）までの駐車軌道（９）が決定され、駐車軌道（９）は円弧（１３、１３’）、直線（１４、１４’）及びクロソイド（１７）から構成され、動力車両（１）は決定された駐車軌道（９）に沿って駐車場へと動かされ、複数のセクションを有する補助軌道（１０）が開始地点（１１）から目的地点（１２）まで決定され、補助軌道（１０）は円弧（１３、１３’）及び直線（１４、１４’）をセクションとして含み、それぞれの遷移領域（１６）が隣り合うセクションに関して定められ、クロソイド（１７）がそれぞれの遷移領域（１６）について決定され、それぞれの遷移領域（１６）がクロソイド（１７）によって置き換えられた補助軌道（１０）から駐車軌道（９）が決められる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペース内へ動力車両（１）を動かすための方法であって、前記駐車スペースにおいて開始地点（１１）から目的地点（１２）までの駐車軌道（９）が決定され、前記駐車軌道（９）は円弧（１３、１３’）、直線（１４、１４’）及びクロソイド（１７）によって構成され、前記動力車両（１）は、決定された駐車軌道（９）に沿って前記駐車スペースへと動かされ、
複数のセクションを有する補助軌道（１０）が前記開始地点（１１）から前記目的地点（１２）まで決定され、前記補助軌道（１０）は円弧（１３、１３’）及び直線（１４、１４’）をセクションとして含み、隣り合うセクションに関してそれぞれ遷移領域（１６）が定められ、それぞれの遷移領域（１６）に関してクロソイド（１７）が決定され、それぞれの遷移領域（１６）が前記クロソイド（１７）によって置き換えられた前記補助軌道（１０）から前記駐車軌道（９）が決定されることを特徴とする方法。
【請求項２】
前記補助軌道（１０）の前記セクションは、前記円弧（１３、１３’）及び前記直線（１４、１４’）がお互いに交互に配置されるように、決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
それぞれの遷移領域（１６）を定めるために、前記駐車軌道（９）を決定する場合にそれぞれのクロソイド（１７）によって置き換えられる前記円弧（１３、１３’）の円弧セクション及び／又は前記直線（１４、１４’）の直線セクション（２０）が決定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
それぞれのクロソイド（１７）を決定するために、補助円弧（１８、１８’）が前記円弧（１３、１３’）に関して決定され、前記補助円弧（１８、１８’）の半径（Ｒ）は前記円弧（１３、１３’）の半径より小さく、前記補助円弧（１８、１８’）は、固定点（１９、１９’）で前記円弧（１３、１３’）に接することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記補助軌道（１０）のセクションが前記円弧（１３、１３’）の両端部において隣り合う場合に前記固定点（１９、１９’）が前記円弧（１３、１３’）の中心に配置されるように、又は前記円弧（１３、１３’）が前記開始地点（１１）を含む場合に前記固定点（１９、１９’）が前記補助軌道（１０）の前記開始地点（１１）に一致するように、又は前記円弧（１３、１３’）が前記目的地点（１２）を含む場合に前記固定点（１９、１９’）が前記補助軌道（１０）の前記目的地点（１２）に一致するように、前記補助円弧（１８、１８’）が決定されることを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記円弧（１３、１３’）の円弧セクションに割り当てられる円形セグメント（２１）の角度（α）に基づいて、前記円弧（１３、１３’）の半径と前記補助円弧（１８、１８’）の半径（Ｒ）との間の差（ｄ）が決定され、前記角度（α）は、前記固定点（１９、１９’）から、前記円弧（１３、１３’）の隣り合うセクションとの接点（１５）まで延びることを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
前記円弧（１３、１３’）の半径と前記補助円弧（１８、１８’）の半径（Ｒ）との間の差（ｄ）は、隣り合う直線（１４、１４’）の直線セクション（２０）の長さ（Ｗ）を参照して決定されることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記遷移領域（１６）におけるそれぞれのクロソイド（１７）は、前記クロソイド（１７）の曲率の変化が最小になるように、決定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法を実行するように設計されている、動力車両（１）のためのドライバー支援システム（２）。
【請求項１０】
前記ドライバー支援システム（２）は、前記駐車軌道（９）に沿って、少なくとも半自律的に、前記動力車両（１）を動かすように設計されていることを特徴とする請求項９に記載のドライバー支援システム（２）。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載のドライバー支援システム（２）を有する動力車両（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力車両を駐車スペース内へ操作するための方法に関し、当該方法において駐車スペースにおける開始地点から目的地点までの駐車軌道が決定され、駐車軌道は円弧、直線及びクロソイド（ｃｌｏｔｈｏｉｄ）によって構成され、動力車両は、決定された駐車軌道に沿って駐車スペース内へと操作される。本発明はさらに、動力車両のためのドライバー支援システムに関する。本発明は最後に動力車両に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００２】
【特許文献１】ＤＥ １０ ２００５ ０６２ ０８４ Ａ１
【特許文献２】ＥＰ ２ ４９３ ７４６ Ｂ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここでの関心は、特に動力車両を駐車スペースに駐車する際にドライバーを支援するドライバー支援システムにフォーカスされている。それに応じて駐車スペースを測定することができ、そして駐車軌道を決定することができるこの目的のためのドライバー支援システムが従来技術から知られており、当該駐車軌道に沿って動力車両が駐車スペース内に動かされる。このタイプの自動駐車補助によって、駐車操作が開始される前に又はそれに沿って動力車両がその後に走行すべき新しい動きが開始される前に、駐車軌道が立案される。一方では、ここでは障害物がないように駐車軌道が立案され、他方では、できるだけ正確に動力車両によって運転されることができるようにそれが立案されるべきである。ここで、想定される車両モデルがどれほど複雑であるか及び駐車軌道の立案においていくつの物体又は障害物が考慮されなければならないかに応じて、駐車軌道の演算は非常に複雑になりうる。
【０００４】
今日のドライバー支援システムや駐車補助によって、複雑さが軽減されるべき２つの異なるアプローチが取られている。第１のアプローチは、駐車軌道を決定する際における可能な限り最も単純な幾何学的セグメント又はセクションを使用することからなる。駐車軌道は、例えば、直線及び円弧のみによって構成されることができる。それによって障害物のない経路が比較的簡単な方法で立案されることができる。その不利な点は、駐車軌道のこのシンプルな描写のために、動力車両がそのような駐車軌道に非常に不正確に従うことしかできないことである。例えば、ここでは、円弧から直線への遷移においてステアリング角が急に変化されることが必要である。しかしながら、これは、動力車両がこの遷移において停止し、静止している間にステアリング動作によってステアリング角度を変える場合にのみ可能である。しかしながら、実際には、動力車両は個々のセクションの境界にわたって駆動し、新しいセクションのステアリング角度を維持することはできない。これは必然的に駐車軌道から比較的大きな逸脱をもたらす。第２の手法は、より複雑な幾何学的セクションとともに駐車軌道を立案することを提供する。駐車軌道を描写するために、円弧及び直線に加えてクロソイド又は多項式関数がここでは使用されることができる。駐車軌道の立案に伴う複雑さを軽減するために、通常、障害物の描写が単純化されること、又は考慮されるべき障害物の数が低減されることが、必要である。
【０００５】
この点に関し、ＤＥ １０ ２００５ ０６２ ０８４ Ａ１は、動力車両を駐車スペース内に導くための方法を記述する。ここでは所望の駐車軌道が決められ、当該所望の駐車トラックに沿って動力車両が駐車スペース内へ後方から駐車されることができる。所望の駐車軌道の算出のために、複数の基準トラックであって、各々が複数のトラックセクションによって構成される複数の基準トラックが決定されることができ、そこでは、駐車スペースから出発して、少なくとも反対の曲率を有する２つの円弧と直線とが提供される。変曲点において２つの円弧の間にダブルクロソイド曲線（ｄｏｕｂｌｅ  ｃｌｏｔｈｏｉｄ  ｃｕｒｖｅ）が挿入されること、及び好ましくは第２の円弧と直線との間に更なるクロソイド曲線が挿入されること、がさらに提供されることができる。
【０００６】
ＥＰ ２ ４９３ ７４６ Ｂ１は、縦方向駐車スペースに駐車する際にドライバーを支援するための方法をさらに記述する。一般に直線セクション、円弧及びクロソイドからなる駐車軌道が、ここでは算出されることができる。ここで直線及び円弧は、例えばクロソイドで結合されることができる。異なる半径を有する複数の円弧がクロソイドによって結合されることも提供される。
【０００７】
本発明の目的は、どのようにして冒頭で述べたタイプの駐車軌道がシンプルな方法で決定されることができ、動力車両がそれに沿って正確に動かされることができるかについて解決を示すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、発明によれば、それぞれの独立請求項による特徴を有する方法により、ドライバー支援システムにより、及び動力車両により達成される。本発明の有利な発展は従属請求項の目的である。
【０００９】
動力車両を駐車スペース内に操作するための方法の一実施形態において、駐車スペースにおける開始地点から目的地点までの駐車軌道が決定され、その駐車軌道は好ましくは円弧、直線及びクロソイドによって構成される。さらに、動力車両は、好ましくは、決定された駐車軌道に沿って駐車スペース内に動かされる。特にここでは、開始地点から目的地点まで複数のセクションを有する補助軌道が決定され、その補助軌道は、セクションとして円弧及び直線を含む。それぞれの遷移領域が好ましくは隣り合うセクションに関して定められ、クロソイドはそれぞれの遷移領域に関して決定される。駐車軌道は、特に、それぞれの遷移領域がクロソイドによって置き換えられる補助軌道から決定される。
【００１０】
発明による方法は、動力車両を駐車スペース内へ操作するために使われる。ここで、駐車スペースにおける開始地点から目的地点までの駐車軌道が決定され、その駐車軌道は円弧、直線及びクロソイドによって構成される。動力車両は、さらに、所定の駐車軌道に沿って操作される。開始地点から目的地点までの複数のセクションを有する補助軌道がさらに決定され、その補助軌道はセクションとして円弧及び直線を含む。それぞれの遷移領域は隣り合うセクションに関して定められ、クロソイドはそれぞれの遷移領域に関して決定され、駐車軌道は、それぞれの遷移領域がクロソイドによって置き換えられる補助軌道から決定される。
【００１１】
その方法を用いて動力車両を駐車スペースに駐車する場合には、動力車両のドライバーがアシストされるべきである。その方法は、動力車両の対応のドライバー支援システムによって実施されることができる。ここで駐車スペースは、まず、ドライバー支援システムを用いて認識され且つ測定されることができる。ドライバー支援システムは、この目的のための適切な距離センサを、例えば超音波センサを、備えることができ、当該距離センサによって、駐車スペースが又は駐車スペースの境界をつける物体が認識されることができる。そして駐車スペースにおける開始地点から目的地点までの駐車軌道は、駐車スペースの寸法と動力車両の外形寸法とに基づいて、決定されることができる。そして駐車軌道の決定後、動力車両は駐車スペース内に動かされることができる。例えば、ここでは、適切な運転指示が動力車両のドライバーに対して発せられることが提供されることができ、当該運転指示は、どのようにしてドライバーが動力車両を駐車軌道に沿って駐車スペース内に移動させるべきかを示す。しかしながら、好ましくは、動力車両は、ドライバー支援システムを用いて少なくとも半自律的に駐車スペース内へ動かされることが提供される。ここでは、動力車両が半自律的に駐車スペース内に動かされることが提供されることができる。この場合、決定された駐車軌道に沿って動力車両を案内するために、ドライバー支援システムは動力車両の操舵への介入を実行する。この場合、動力車両のドライバーは、アクセルペダルとブレーキを作動させ続ける。ドライバー支援システムを用いて動力車両が完全に自律的に駐車スペース内に駐車されることも提供されうる。ここでドライバー支援システムは、動力車両のブレーキ及び駆動モータにも介入する。
【００１２】
そして発明によれば、駐車軌道が２つの連続した部分ステップにおいて決定されることが提供される。第１の部分ステップにおいて補助軌道が決定され、当該補助軌道も駐車スペースにおける開始地点から目的地点まで延びる。ここで補助軌道は、複数の隣接した又は隣り合うセクションによって構成される。ここで、補助軌道が円弧及び直線のみをセクションとして含むことが提供される。言い換えれば、それによってまず補助軌道が決定され、当該補助軌道は円弧及び直線のみから構成される。それぞれの円弧及び直線は、駐車スペースの及び／又は駐車スペースの境界を示す物体の寸法を考慮しつつ、決定される。駐車スペースの境界を示す障害物又は物体は、例えば、駐車された車両又は縁石でありうる。さらに、それらの円弧及び直線は、動力車両の外形寸法及び動力車両の操舵の特性、例えば動力車両の最小回転半径（ｔｕｒｎｉｎｇ  ｃｉｒｃｌｅ）、に応じて、決定される。
【００１３】
この補助軌道が決定されると、第２の部分ステップにおいて補助軌道に基づき駐車軌道が決定される。遷移領域は、ここでは補助軌道のそれぞれ隣り合うセクションの各々に関して決定される。それによってこの遷移領域は、特に、各々のケースにおいて、隣り合うセクションの部分領域を含む。そしてクロソイドが、隣り合うセクションの遷移領域の各々に関して決定される。クロソイドの部分領域又はセクションは、ここではクロソイドという用語でも理解されるべきである。補助軌道は駐車軌道の決定のために用いられ、それぞれの遷移領域において、補助軌道がそれぞれのクロソイドによって置き換えられる。それによって補助軌道は、まず、動力車両の、駐車スペースの、及び／又は動力車両の周囲の物体の幾何学的形状に基づいて、決定されることができる。そして、動力車両によって正確にたどられることができる駐車軌道は、円弧及び直線のみから構成されるこの単純化された補助軌道から、それぞれのクロソイドの挿入を通じて、決定されることができる。クロソイドは遷移領域で使用されるので、円弧と直線との間の遷移、及びそれらに関連するステアリング角の急激な変化を滑らかにすることができる。その利点はまた、遷移領域におけるそれぞれのクロソイドの決定において、駐車スペースの幾何学的形状又は動力車両の周囲の物体の幾何学的形状をもはや考慮する必要がないということも明らかにする。それによって、それにもかかわらず動力車両によって正確にたどられることができる駐車軌道が、短い演算時間内で又は小さな演算労力で決定されることができる。
【００１４】
補助軌道のセクションは、好ましくは、円弧及び直線が互いに交互に配置されるように決定される。言い換えれば、補助軌道は、駐車スペースにおける開始地点から目的地点まで円弧と直線とがお互いに交互に並ぶように、決定される。補助軌道に基づいて、異なるタイプの駐車スペースに関する駐車軌道を決定することができる。駐車スペースは、例えば、縦方向駐車スペースとすることができ、動力車両は後方又は前方から当該縦方向駐車スペース内へ駐車されることができる。また駐車スペースは、横方向の駐車スペース又は斜めの駐車スペースとすることもでき、動力車両は前方又は後方から当該横方向の駐車スペース又は斜めの駐車スペース内へ駐車されることができる。最も簡単な場合には、補助軌道は、例えば、１つの円弧及び１つの直線のみによって構成されることができる。補助軌道は円弧と直線との交互配置から成るので、隣り合うセクション間の遷移領域においてそれぞれのクロソイドは正確に且つ少ない演算労力で決定されることができる。
【００１５】
それぞれの遷移領域において、駐車軌道の決定においてそれぞれのクロソイドによって置き換えられる円弧の円弧セクション及び／又は直線の直線セクションが、好ましくは決定される。そして、補助軌道の２つの隣り合うセクションが円弧及び直線である場合、遷移領域を定める円弧の円弧セクションと直線の直線セクションとが決定される。そして、駐車軌道を決定する際には、円弧の円弧セクションと直線の直線セクションとがクロソイドに置き換えられる。円弧と直線との間の補助軌道の経路における急激な変化を、クロソイドの挿入によって滑らかにすることができる。それによって動力車両は全体で駐車軌道に沿ってより高速で移動されることができる。
【００１６】
好ましくは、それぞれのクロソイドの決定のための円弧に関して補助円弧は決定され、補助円弧の半径は円弧の半径より小さく、補助円弧は固定点で円弧に接する。クロソイドを円弧と直線との間に挿入できるように適切な間隔が決定される。この間隔は、円弧の半径が、いわば、より小さくされるという点で、作られる。この目的のために、当初に決定された円弧の半径と比較した際に半径がより小さい補助円弧が、決定される。そして円弧の半径と補助円弧の半径との間の差が間隔を表す。ここで補助円弧は、それが固定点で円弧に接するように決定される。そしてクロソイドの一部によって置き換えられる円弧セクションは、固定点から、補助軌道の隣り合うセクションが隣り合う接点まで延びる。したがって接点は、例えば、円弧と直線とが互いに隣り合う領域を表す。そして、円弧と比較してより小さい半径を有する補助円弧から始めることで、クロソイドは、固定点から始めて、少ない演算労力で、決定されることができる。
【００１７】
補助軌道のセクションが円弧の両端部に隣り合う場合に固定点が円弧のセンターに配置されるように、又は円弧が開始地点を含む場合に固定点が補助軌道の開始地点に一致するように、又は円弧が目的地点を含む場合に固定点が補助軌道の目的地点に一致するように、補助円弧が決定される場合に、さらに有利である。補助円弧を決定すべき円弧が補助軌道の開始に位置する場合、円弧は補助軌道の開始地点を含む。この場合、固定点が補助軌道の開始地点に置かれることができ、そこから開始するクロソイドを決定することができる。補助円弧を決定すべき円弧が補助軌道の端部を形成し、したがって目的地点を含む場合も同様である。補助円弧を決定すべき円弧が両端で補助軌道のセクションとして直線に隣り合う場合、固定点が円弧の中心で定められることができる。したがってクロソイドは、固定点から始まる両方向に定められることができる。原理上は、直線が円弧の両端に隣接している場合、固定点が円弧の中心から離れるように定められることも提供されることができる。そして、この場合、円弧は固定点によって非対称に分けられる。固定点が円弧の中心に決定されるという点で、それはシンプルなやり方で且つ小さい計算労力で決定されることができる。
【００１８】
さらなる実施形態において、円弧の半径と補助円弧の半径との間の差が、円弧の円弧セクションに割り当てられた円形セグメント（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｓｅｇｍｅｎｔ）の角度に基づいて決定され、その角度は、固定点から、円弧の隣り合うセクションとの接点まで延びる。円形セグメントは、クロソイドによって置き換えられるべき補助軌道の円弧セクションに割り当てられることができる。そして固定点から、例えば円弧が隣り合う直線と接する接点まで延びる角度を決定することが、この円形セグメントから可能である。既に説明したように、間隔は、円弧と直線との間のクロソイドを定めるために決定される。この間隔は、円弧の半径と補助円弧の半径との間の差によって定められる。そしてこれは、円形セグメントの角度に応じて、決められることができる。クロソイドが曲率の最小可能変化を示すように、クロソイドで置き換えられるべき円弧セクションに応じて、クロソイドが全体的に決定されることができる。
【００１９】
さらなる実施形態によれば、円弧の半径と補助円弧の半径との間の差は、隣り合う直線の直線間隔の長さを参照して決定される。クロソイドによって置き換えられるべき直線の直線セクションも、クロソイドの決定において考慮に入れられることができる。クロソイドによって置き換えるべき直線セクションがまず定められることができる。そして、円弧の半径と補助円弧の半径との間の差又は間隔は、この直線セクションの長さに応じて決定されることができる。このようにして、曲率の最小変化を有するクロソイドをシンプルな方法で決定することが達成できる。
【００２０】
原理的に、円弧の半径と補助円弧の半径との間の差が、両端で円弧に隣り合う直線のそれぞれの直線セクションに基づいて、決定されることも提供可能である。ここで、円弧の固定点が円弧の中心に定められていないことが、提供可能である。この場合、一方の端部及び他方の端部で円弧に隣り合う直線に関して異なる直線セクションが生じることも可能である。この場合、補助円弧はさらに、隣り合う直線へのそれぞれの遷移のための条件が満たされるように、決定されることができる。
【００２１】
遷移領域におけるそれぞれのクロソイドは、好ましくは、クロソイドの曲率の変化が最小であるように、決定される。これにより、動力車両が、駐車手順の間に可能な限り最高のスピードで、駐車軌道をたどることが可能になる。
【００２２】
原理的に、動力車両が複数の連続した動きで駐車スペース内に駐車されることも、提供可能である。ここで動力車両の走行の方向の変化は移動と移動との間で起こる。動力車両は、例えば、第１の動きでまず後方へ移動され、第２の動きで前方へ移動され、そして最後に第３の動きで再び後方へ移動されうる。ここでは特に、それぞれの動きに関する駐車軌道が決定され、その駐車軌道を決定するために補助軌道がまず決定されることが、提供される。
【００２３】
発明によるドライバー支援システムは、発明による方法を実行するために設計されている。ドライバー支援システムは、例えば、複数のセンサを備え、当該複数のセンサによって駐車スペースが測定されることができる。これに加えて、ドライバー支援システムは制御装置を備えることができ、当該制御装置は、例えば動力車両の電子制御装置によって構成されることができる。そして補助軌道は制御装置を用いてまず決定されることができ、駐車軌道は補助軌道に基づいて決定されることができる。ドライバー支援システムは、さらに、決定された駐車軌道に沿って、少なくとも半自律的に、動力車両を操作するように設計されている。
【００２４】
発明による動力車両は、発明によるドライバー支援システムを備える。動力車両は、特に、乗用車として設計される。
【００２５】
発明による方法及びそれらの利点に関して提示される好ましい実施形態は、発明によるドライバー支援システム及び発明による動力車両に対し、相応に適用される。
【００２６】
発明の更なる特徴は、特許請求の範囲、図面、及び図面の説明から明らかになる。上記の説明において言及された特徴及び特徴の組み合わせ、ならびに以下の図面の説明において言及される及び／又は図面に示されるだけの特徴及び特徴の組み合わせは、それぞれ示された組み合わせにおいて使用できるだけではなく、発明の範囲を逸脱することなく、他の組み合わせでも又は単独でも、使用可能である。そのため、図面において明示的に図示及び説明されていないが、説明されている実施形態からの別々の特徴の組み合わせから出現し展開されることができる本発明の実施形態は、含まれ且つ開示されているとみなされるべきである。したがって当初に記載されている独立請求項の全ての特徴が示されているというわけではない実施形態及び特徴の組み合わせも、開示されるとみなされるべきである。さらに、特許請求の範囲の後方参照において開示されている特徴の組み合わせの範囲を越える、又は当該特徴の組み合わせから逸脱する実施形態及び特徴の組み合わせ、特に上記に開示された実施形態のものは、開示されているものとしてみなされるべきである。
【００２７】
そして発明は、好ましい例示的実施形態を参照して、及び添付の図面を参照して、より詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
ここで：
【図１】図１は、ドライバー支援システムを備える本発明の一実施形態による動力車両を示す。
【図２】図２は、駐車軌道の決定のために決められる補助軌道の詳細の図示を示し、その補助軌道は直線及び円弧を含む。
【図３】図３は、補助円弧及びクロソイドを示し、当該クロソイドは遷移領域において円弧及び直線を部分的に置き換える。
【図４】図４は、円弧及び直線によって構成される補助軌道ならびに円弧に関する補助円弧を示す。
【図５】図５は、補助円弧を示し、当該補助円弧は、直線の直線セクションと円形セグメントの円弧セクションとに応じて決定される。
【図６】図６は、さらなる実施形態による円弧を示す。
【図７】図７は、補助軌道に基づいて決定される駐車軌道を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
同一の参照符号が、同一であり及び同一の機能を有する要素を識別するように、図において付与されている。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態による動力車両１の上方からの図を示す。本ケースにおいて、動力車両１は乗用車として設計されている。動力車両１はドライバー支援システム２を備え、当該ドライバー支援システム２の目的は動力車両１を運転する際にドライバーを支援することである。ドライバー支援システム２は、特に、動力車両１を駐車スペースに駐車する際にドライバーを支援するのに役立つ。
【００３１】
ドライバー支援システム２は複数のセンサ４を備え、当該複数のセンサ４によって、動力車両１の周囲７における物体８が検出されることができる。センサ４は、例えば超音波センサとして形成されることができる。本ケースにおいて、ドライバー支援システム２は８つのセンサ４を含み、４つのセンサ４が動力車両１の前側領域５に配置され、４つのセンサ４が動力車両１の後側領域６に配置される。センサ４はさらに、データ送信のために、ドライバー支援システム２の制御装置３に接続されている。駐車スペースを境界づける物体８がセンサ４によって検出される場合、駐車スペースの寸法が制御装置３を用いて決定されることができる。駐車軌道９（図７参照）がさらに制御装置３を用いて決定されることができ、動力車両１は当該駐車軌道９に沿って駐車スペース内に動かされることができる。
【００３２】
このケースにおいて、制御装置３を用いた駐車軌道９の決定は、２つの連続した部分ステップで行われる。第１の部分ステップにおいて、駐車スペースにおける開始地点１１から目的地点１２まで延びる補助軌道１０（図４参照）が決定される。ここで、補助軌道１０は複数のセクションによって構成されることが提供される。補助軌道１０は、セクションとして円弧１３、１３’及び直線１４、１４’のみを含む。それぞれの円弧１３、１３’及び直線１４、１４’は、駐車スペースの寸法及び動力車両１の外形寸法を参照して決定される。これに関連して、図２は補助軌道１０の詳細の図を示しており、ここでは当該補助軌道１０の円弧１３及び直線１４が示されている。円弧１３及び直線１４は、接点１５で接している。
【００３３】
遷移領域１６が、駐車軌道９の決定の第２の部分ステップにおいて、補助軌道１０の隣り合うセクションに関して定められる。そしてクロソイド１７がそれぞれの遷移領域１６に関して決定される。これは、図３を参照して概略的に明らかにされる。そこには図２の円弧１３及び直線１４が示されており、当該円弧１３及び直線１４は、遷移領域１６においてクロソイド１７によって置き換えられる。遷移領域１６は直線１４の直線セクション２０を含み、直線１４はクロソイド１７によって部分的に置き換えられる。ここでは図示されていないが、円弧１３の円弧セクションもクロソイド１７によって置き換えられる。クロソイド１７を決定するために、補助円弧１８がまず決定される。ここでこの補助円弧１８は、円弧１３の半径よりも小さい半径Ｒを有する。ここで、円弧１３の半径と補助円弧１８の半径Ｒとの間の差ｄ又は間隔が、図３に示されている。ここで補助円弧１８は、固定点１９において円弧１３と接するように、決定される。
【００３４】
円形セグメント１３、１３’に関するそれぞれの固定点１９、１９’の決定は、図４を参照して以下に説明され、図４は、開始地点１１から目的地点１２まで延びる補助軌道１０を示す。開始地点１１から始まって、補助軌道１０は開始地点１１に接続する第１の直線１４を含む。補助軌道１０はさらに、第１の直線１４に接続する第１の円弧１３を含む。補助軌道１０はさらに、第１の円弧１３に接続する第２の直線１４’を含む。目的地点１２を含む第２の円形セグメント１３’は、第２の直線１４’に接続する。第１の円弧１３は両端で直線１４、１４’への遷移部を含む。このケースにおいて、固定点１９は、それが円弧１３の中心に位置するように、定められる。第１の円弧１３のための第１の補助円弧１８がさらに図４に示され、当該第１の補助円弧１８は固定点１９で円弧１３に接する。第２の円弧１３に関し、第２の固定点１９’は、第２の円形セグメント１３’又は補助軌道１０がここで終了するので、目的地点１２に決定される。このケースにおいて、クロソイド１９は第２の直線１４’の方向にのみ必要とされる。ここでもまた、第２の円弧１３’に対応する補助円弧１８’が示されている。
【００３５】
図５は補助円弧１８の概略図を示し、当該補助円弧１８は、クロソイド１７によって置き換えられる円弧セクションと直線セクション２０とに応じて決定される。円形セグメント２１はこの目的のために決定され、当該円形セグメント２１は、クロソイド１７によって置換されるべき円弧１３の円弧セクションに割り当てられる。この円形セグメント２１は、固定点１９から接点１５まで延びる角度αを囲む。このケースにおいて、円弧１３の半径と補助円弧１８の半径Ｒとの間の差ｄが決定されるべきである。この目的のために、円弧１３のｙ成分ｙｋｒがまず決定されることができる。これは円の式から求められる：
【数１】
2019519426.tif 000003
【００３６】
そして円弧１３のｙ成分ｙｋｒは、コサイン関数がテイラー級数によって近似されるという点で、近似されることができる：
【数２】
2019519426.tif 000004
【００３７】
クロソイド１７のｙ成分ｙｋｌは次式によって近似されることができる：
【数３】
2019519426.tif 000005
【００３８】
ここでＬは、Ｌ＝２＊Ｒ＊αに対応するクロソイドの長さを表す。したがってクロソイド１７のｙ成分ｙｋｌは、以下のように表されることができる：
【数４】
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【００３９】
差ｄは、クロソイド１７のｙ成分ｙｋｌと円形セグメント１３のｙ成分ｙｋｒとの間の差からもたらされる：
【数５】
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【００４０】
これは以下をもたらす：
【数６】
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【数７】
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【００４１】
同様に、差ｄは、クロソイド１７に置き換えられるべき直線セクション２０の長さｗに応じて、決定されることができる。円弧のｘ成分ｘｋｒは、この目的のためにまず決定されることができる：
【数８】
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【００４２】
クロソイド１７のｘ成分ｘｋｌが、さらに決定されることができる：
【数９】
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【００４３】
直線セクション２０の長さｗは、クロソイド１７のｘ成分ｘｋｌと円弧１３のｘ成分ｘｋｒとの間の差からもたらされる：
【数１０】
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【００４４】
ｄ＝１／６＊α２＊Ｒにα２＝ｗ２／Ｒ２を代入すると以下がもたらされる：
【数１１】
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【００４５】
図６はさらに、固定点１９が円弧１３の中心に定められていない例を示す。ここで、第１の端部で円弧１３の境界を示す直線１４及び反対側の端部で円弧１３の境界を示す第２の直線１４’に関する間隔ｄと、この端部での差ｄ’との間の比は、以下のように決められることができる：
【数１２】
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【００４６】
これから、以下のことが続く：
【数１３】
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【００４７】
したがって、差ｄは、円形セグメント２１の角度α、直線セクション２０の長さｗ、及びさらなる差ｄ’に基づいて、決定されることができる。距離ｄの決定のための３つの基準がもたらされ、その３つの基準に基づいて決定されるそれらの最小がｄに関して選択される。
【００４８】
図７は、補助軌道１０に基づいて決定される駐車軌道９を示し、補助軌道１０は、遷移領域１６においてそれぞれのクロソイド１７によって置き換えられる。補助軌道１０のそれぞれのセクション、すなわち円形セグメント１３、１３’及び直線１４、１４’は、駐車軌道９の上に示されている。動力車両１は、例えば後方へ、駐車軌道９に沿って縦方向の駐車スペース内へと操作されることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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